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介电常数测试仪使用方法


介电常数测试仪使用方法

  4.1 GCSTD-A介电常数测试仪装置图示:
          1 圆筒电容器。 
          2 平板电容器。  
          3圆筒测微杆。
          4平板测微杆。  
          5 圆筒测微头。  
  4.2 被测样品的准备:
     被测样品要求为圆形,直径38~42 mm配GCSTD-A介电常数测试仪。这是减小因样品边缘泄漏和边缘电场引起的误差的有效办法。样品厚度可在1~5mm之间,如太薄或太厚则测试精度就会下降,样品要尽可能平直。
     注意:在操作中要十分注意样品的清洁,要戴手套或用镊子取放样品。
    下面推荐一种能提高测试精确性的方法:准备二片厚0.05mm的圆形锡膜。直径和平板电容器极片一致,锡膜两面均匀地涂上一层薄薄的凡士林,它起粘附作用,又能排除接触面之间残余空气。把锡膜再粘在平板电容器两个极片上,粘好后,极片呈镜面状为佳。然后,放上被测样品。
  4.3 介电常数测试仪测试前准备:
    先要详细了解本装置配用Q表的使用方法,操作时,要避免人体感应的影响,即调节本装置时,手臂尽可能离开本装置。

    试样电容近似于△C,即是可变电容器电容的变化量。

测量误差主要来自二次指示器的标定刻度,以及在连线中尤其是在可变电容器和试样的连线中所引入的阻抗。

      4.3.1 检查Q表是否正常工作

            a) 将250-100μH电感器(一般先用250μH),接在Q表“Lx”接线柱上。

            b) 频率调至1MHz。

            c) 微调电容器置于“0pF”处(ZJD-B无微调电容),调节主调电容器,使其谐振,Q值应指示在160左右,调谐电容值刻度在100pF附近,表示Q表处于正常工作状态。

  4.4 国标GB/T 1409-2006,推荐Q表法测试绝缘材料的介质损耗因数和介电常数程序:

      4.4.1 先完成4.3规定的测试前准备基础上进行正常测试。

      4.4.2 把本测试装置ZJD-B插到Q表测试回路的“Cx”二个端子上(如下图)。把圆筒电容器置于12.5mm处,平板电容器置于3 mm处。

      4.4.3 把被测样品放置于二极片之间,到二极片夹住样品止。

      4.4.4 调节Q表的调谐电容器,使其谐振,此时读取Q值记为Qt,调谐电容的刻度记为Ct。

      4.4.5 松开平板电容器极片,取出被测样品,但平板电容器仍在置于有样品时的刻度处,保持极片距离和有样品时一致。

      4.4.6 再次调节Q表的调谐电容器,再次谐振,此时读取的Q值为Qo(Qo总是比Qt高,对优质绝缘材料,二者较接近,要仔细调谐,并要利用Q表的Q记忆功能,得到正确的Q值)。调谐电容的刻度记为C0(C0总是比Ct大)对低介电常数材料,电容变化值(ΔC)较小,可考虑使用Q表的ΔC调节旋钮或用ZH914,ZH915测试装置上圆筒电容器的读数变化换算成ΔC,以提高测试精度。

      4.4.7试样的损耗因数计算公式为:

C0:电路中的总电容,包括电压表以及电感线圈本身的电容,一般以无试样时,Q表谐振电容值为C0(即Q表调谐电容指示值)。

△C:是移除试样后再谐振时电容值(C0)与有样品时调谐电容值(C0)之差,即:△C= C0- Ct(有试样时测得电容值)

Cp:极片空气介质结构电容,Cp= r 2 /3.6d ,式中r为测试夹具平板电极的半经,对ZJD-B而言r =1.9。所以当用厚度(d)为2mm样品测试时,用ZJD-B测Cp=5pF。同样可以查看附图1板间隙曲线得到Cp值。

Qt:有试样时测得Q值。  Qo:无试样时测得Q值。

  4.5 另一种介质损耗因数和介电常数测试仪方法(变电纳法):

      4.5.1调节平板电容器测微杆,使二极片相接为止,读取刻度值记为D0。这时测微杆应处在0mm处附近。

      4.5.2再松开二极片,把被测样品插入二极片之间,调节平板电容器测微杆,到二极片夹住样品止。这时能读取新的刻度值,记为D1,这时样品厚度D2=D1-D0。

      4.5.3把圆筒电容器置于10mm处。

      4.5.4设置Q表的测试频率,例如1MHz,调节Q表调谐电容,使之谐振,读得Q值。

      4.5.5 先顺时针方向,后逆时针方向,调节圆筒电容器,读取当Q表指示Q值为原值的一半时测微杆上二个刻度值,取这二个值之差,记为M1。举例:谐振时Q值为200,先顺时针方向转,Q值下降呈100时,圆筒刻度计为8mm,再逆时针转至再次出现Q值降至100时,刻度计为11mm,测二值之差M1=3。

     4.5.6再调节圆筒电容器,使Q表再次谐振。即圆筒电容器重新回到10mm处。

     4.5.7取出平板电容器中的样品,这时Q表又失谐,调节平板电容器,使再谐振,读取测微杆上的读值D3,其变化值为D4=D3-D0。

     4.5.8 和4.4.5款操作一样,得到新的二个值之差,记为M2,M2总比M1小。

     4.5.9 计算测试结果:

           被测样品的介电常数:

           ∑=D2/D4

           被测样品的介质损耗因数:

           tanδ=K(M1-M2)/2Cp 

           式中:K为圆筒电容器线性变化率,应为0.33/mm。

一般按以上公式计算的结果,其精度和重复性是能满足的。但对介电常数大的被测样品(即样品从平板样品放入和取出平板电容器刻度值变化较大),边缘效应电容对测试会有较显著的影响。这时可按下列公式计算:

∑=(C2+CF2-CF)/C1

tanδ=K(M1-M2)/3.46(C2+CF2-CF1)

式中:C1=D1刻度时平板电容器空气介质电容量(见附图一)

C2=D3刻度时平板电容器空气介质电容量(见附图一)

CF1=D1刻度时的边缘效应电容量(见附图二)

CF2=D3刻度时的边缘效应电容量(见附图二)

介电常数测试仪使用方法

满足标准:GBT 1409-2006测量电气绝缘材料在工频、音频、高频(包括米波波长在内)下电容率和介质损耗因数的推荐方法

Meet the standards: GBT 1409-2006 measurement of electrical insulating materials at power, audio, high-frequency (including wavelength, VHF) recommended methods of permittivity and dielectric loss factor

我公司生产的有以下几款:

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